Enfin JEKERT va grandir et adopter sa morphologie adulte. Avec la mise en place du circuit imprimé principal, la compacité du petit animal mécanique va prendre le dessus. Les divers modules seront réunis par des liaisons courtes. Bref, le personnel profitera des pauses journalières pour aller l’admirer derrière les vitres étanches, installée sur son berceau en salle S6.
On se doute que l’assemblage final du circuit imprimé principal sur la structure représente une opération délicate. Les diverses lignes qui seront reliées sur les périphériques du dessus doivent avoir été correctement torsadées pour les compacter et en faire des lignes électriques plus résistantes mécaniquement. Elles sont réalisées les plus courtes possibles compatible avec des branchements/dépose aisés. Avant de concrétiser l’intégration définitive, il importe de procéder une dernière fois à des essais complets de l’intégralité de l’électronique. À l’usage, on constate que les LEDs d’Arduino, et particulièrement celle qui témoigne de la présence du +5Vcc rayonnent une clarté trop importante. Hors cette information n’est pas vitale, d’autant plus que sur le dessus le module du circuit multiplexeur pour son propre compte visualise la présence de l’énergie. Pour ne pas trop diffuser sur les LEDs d’état de la sonde, on a, comme présenté sur Image 30.JPG ajouté un petit masque en carton rigide. Sur la Fig.182 le circuit imprimé principal repose sur un bocal, le module météorologique 6 ainsi que le télémètre à ultrasons sont sur le connecteur HE14. On peut observer que les lyres des contacts électriques présentent un certain jeu. Étant en porte à faux le petit circuit Bascule en avant et pointe vers le bas. Il faudra le maintenir vertical par un dispositif mécanique quelconque. La liaison externe 2 vers le multiplexeur est branchée par des fils provisoires longs. Le module LASER 1 pend dans le vide. On relie la mini prise USB 4 au P.C pour effectuer cette dernière campagne de 
vérifications. Les LEDs de la petite carte Arduino NANO s’illuminent, ce que l’on observe en 3 à travers le morceau de carton. Les fils du toron 2 n’ont pas encore été torsadés contrairement à ceux de 5 qui vont au connecteur HE14 qui se branche sur S12 à S15 du multiplexeur. L’Image 31.JPG présente une autre vue du circuit en cours de dernière vérification pour le valiser et passer à l’assemblage. Quand la certitude prédomine, on retire les transducteurs, le LASER et tout ce qui se débranche. Avant de procéder à l’assemblage, la ligne qui va au multiplexeur est soigneusement « compactée » en X. Par ailleurs, le plus sûr moyen de ne pas avoir de mauvaise surprise avec la ligne qui se branche sur S12 à S15 du multiplexeur consiste à la brancher provisoirement sur le connecteur du « strap » de coupure de la LED verte. Comme montré en Y de la Fig.183 un seul picot suffit. Puis, on a placé les quatre écrous et les quatre rondelles ØM3 sur les vis longues de la structure. Tous les outils sont étalés sur le bureau. On prend JEKERT retournée dans la main, on amène tendrement le circuit imprimé principal, on vérifie bien qu’aucun petit fil souple n’est pincé. On peut vérifier sur Image 32.JPG que le petit condensateur de filtrage rouge passe bien entre les corps des deux servomoteurs. L’on place alors les rondelles isolantes rouges ainsi que les entretoises. On ajoute les rondelles métalliques d’appui et JEKERT est en configuration « sur le dos » pour mettre en place PROVISOIREMENT le bouclier. (Pour bien comprendre la manipulation, consultez la Fig.189 qui présente la sonde dans la posture permettant de réaliser cette phase de finalisation de la structure du corps du petit robot.) En effet, ainsi complétée, la sonde sera pratiquement en apparence définitive. On pourra la placer sur son bouclier et continuer l’intégration des autres éléments, réaliser les lignes électriques non encore disponibles. Ce n’est que tout à la fin, JEKERT étant entièrement terminée, que l’on aura peut être à redémonter le bouclier pour modifier le cordon ombilical. Comme il n’y aura que les quatre écrous inférieurs à déposer, ce sera facile.
Les options possibles.
Comme l’affirme un dicton chinois, « C’est très difficile de prédire l’avenir, surtout quand c’est pour plus tard ! » Aussi, bien que seule la faisabilité a été vérifiée, il est prévu sérieusement de compléter cette saga par un TOME 5 dans lequel il sera question de réaliser un pupitre de commande qui se substituera au P.C. et rendra ainsi la sonde totalement autonome. Si on ouvre ici une parenthèse, c’est pour justifier le terme PROVISOIREMENT employé dans le chapitre précédent. Ainsi vous aurez une vue plus générale du projet futur et saurez pourquoi le cordon ombilical que nous allons brancher lors de ces manipulations n’est peut être pas le définitif et qu’il 
faudra déposer le bouclier pour le modifier. La Fig.184 présente la configuration que vous aurez tous utilisée pour conduire toutes les études et faire les expérimentations. Dans cet arrangement, c’est une alimentation secteur 220V~ qui alimente en puissance le multiplexeur. Le calculateur Arduino est alimenté à part par la ligne USB du Moniteur série de l’IDE qui lui transmet les COMMANDES de pilotage.
Particulièrement séduisante, la solution de la Fig.185 consiste à incorporer dans le petit pupitre de pilotage autonome deux sources d’énergies. Un petit accumulateur 9Vcc ou 5Vcc qui alimente la carte Arduino animant JEKERT, et la carte Arduino assurant la gestion du pupitre. Un gros accumulateur 5Vcc se charge de fournir les courants importants consommés en transitoire dans les servomoteurs. Bien qu’idéale ce ne sera pas celle retenue dans ce didacticiel.
Finalement, c’est la solution de la Fig.186 qui a été retenue. Elle sera justifiée dans le TOME 6, mais n’interdit absolument pas que vous puissiez opter pour une solution locale entièrement autonome. En effet, si vous analysez les dessins, que ce soit pour la configuration de la Fig.185 ou celle de la Fig.186 dans les deux cas la sonde ne « voit pas la différence ». C’est coté raquette de pilotage que les branchements sont différents. Dans les deux cas on devra réaliser un cordon ombilical avec deux fils de puissance, deux lignes plus petites pour l’alimentation de la carte Arduino, et des fils pouvant adopter des sections très faibles pour le bus de COMMANDE. Dans le cas d’un pilotage avec l’IDE on se contentera de ce que l’on va faire dans ce chapitre, c’est à dire 
de ne réaliser que le cordon ombilical de puissance. Si un jour vous franchissez le pas pour un pilotage autonome, il suffira de déposer le bouclier et de compléter le cordon ombilical avant de le réinstaller sur JEKERT.
Préparer un cordon ombilical provisoire.
Préalable à l’assemblage du bouclier, il faut disposer de la ligne électrique qui assurera l’alimentation électrique des servomoteurs, car elle conditionne la mise en place du bouclier. En effet, elle est coincée entre ce dernier et le circuit imprimé principal. Un petit retour sur la Fig.173 remémore la toute première approche qui consistait pour alimenter les moteurs à souder deux gros fils sous le circuit imprimé du condensateur de 470µF. Puis estimés trop rigides, les deux fils 2 et 4 ont été oubliés. La ligne de puissance se branche actuellement sur le connecteur HE14 situé sur le dessus du petit circuit imprimé. Pour minimiser les résistances électriques des contacts entre les broches, sur le circuit imprimé on place en M de la Fig187 un 
connecteur HE14 mâle à huit picots. En effet, une règle élémentaire de sécurité fondamentale consiste à toujours placer en « sortie d’une ligne électrique quelconque » des prises femelles pour éviter des contacts accidentels. Le cordon ombilical de puissance sera donc branché sur le dessus à l’aide d’une petite fiche HE14 femelle F. Quatre picots sont soudés sur le +5Vcc dont le fil est violet sur le prototype. Quatre autres lyres sont soudées sur GND dont l’isolant du fil est noir.
L’environnement de développement n’est pas forcément très lumineux. En particulier quand la nuit est tombée, (La pauvre, passer sa vie à tomber, c’est un coup à se faire mal ça !) et que seule la lampe du bureau de l’ordinateur éclaire le clavier. La sonde est alors dans une zone de pénombre. Hors durant les procédures de tests, on branche, on débranche, on mesure des tensions. Bref, il faut y voir un minimum. L’Image 33.JPG montre une petite baladeuse électrique improvisée qui fait partie intégrante du matériel expérimental du laboratoire Arduino. Pour pouvoir la brancher facilement sur la sonde, comme sur le dessus de cette dernière on dispose de place, la petite prise F a été complétée en soudant en gigogne une deuxième couche femelle picot à picot. L’Image 34.JPG présente en gros plan la fiche double gigogne qui amène l’énergie sur les servomoteurs. Notez que sur Image 35.JPG la ligne part directement sur le coté de la sonde. Les picots soudés sont « barbouillés » en rouge d’un coté et en vert de l’autre pour éviter une inversion accidentelle de branchement lors des nombreuses manipulations de mise au point de la petite machine.
Mise en place du bouclier de protection.
Phase ultime de concrétisation de la structure résistante de JEKERT, on a branché la ligne d’alimentation. Peu importe ce qui sera branché à son autre extrémité. Sa longueur sur le prototype est d’environ deux mètres ce qui me semble amplement suffisant. Quand elle sera totalement terminée, qu’il n’y aura plus rien à jouter tant au point de vue matériel que logiciel, on va s’amuser un peu. Puis la précieuse mécanique sera rangée confortablement dans sa boite à chaussures et oubliée jusqu’à la visite d’amis qui désireront la voir se trémousser. Elle franchira probablement jamais de longues distances. Aussi, tout au moins pour l’usage que j’en fais, deux mètres sont plus que suffisants. Considérons sur le croquis de la Fig.188 le cheminement de cette ligne électrique représentée en violet. La structure globale est représentée en 3 pour le châssis, avec les vis longues 4 qui solidarisent le circuit imprimé principal 5 et le bouclier 6. Sortant sur le coté du connecteur 1, la ligne longe en A le flanc tribord de la sonde. (Observez la Fig.190 sur laquelle le faisceau en zone A est bien visibles en 5 et 6 descendant et partant vers l’intérieur) Puis de l’intérieur il passe vers bâbord en B pour ressortir en C et passer vers l’avant en restant au-dessus du bouclier 6. La photographie de l’Image 36.JPG montre la ligne ombilicale complète sortant sur bâbord avant d’être pliée vers le dessous pour passer vers l’avant au dessus du bouclier. Courbée alors vers l’arrière en D elle passe en E entre le bouclier 6 et le circuit imprimé principal 5. Puis, coincée entre les deux elle ressort vers l’arrière en F pour aller se poser au sol par souplesse. Mis à part le fait que sur la photographie le cordon ombilical est complet, la Fig.189 montre JEKERT en position pour recevoir le bouclier. Les divers fils qui constituent le cordon ombilical sont torsadés en
torons pour renforcer leur tenue mécanique et compactés tout le long par des bagues de gaine thermo-rétractables régulièrement réparties tous les 9 cm environ. Mettre en place le bouclier, les rondelles métalliques d’appui et serrer modérément les écrous. Si le cordon ombilical est définitif, munir les écrous des sabots avant leur mise en place. Sur la Fig.189 en X se trouve une petite butée autocollante en caoutchouc synthétique. Elle a été remplacée par la petite bague en caoutchouc de la Fig.161 car elle se décollait et ne restait pas à demeure. Notez au passage que l’assemblage du bouclier n’est pas spécialement compliqué. On ne peut pas poser la petite mécanique qui reste constamment dans notre main. Seule l’autre est disponible. Aussi, pour mener à bien cette opération il importe de bien préparer tous les outils dont on aura besoin à l’avance. Par ailleurs, le cordon ombilical de deux mètres ne demande qu’à compliquer les choses. Aussi il convient, avant de commencer la manipulation, de l’enrouler et le maintenir dans une boucle avec du petit fil rigide.
Un petit résumé de la connectique sur tribord.
Maintenant que l’on peut poser JEKERT sur son bouclier et que la structure principale est en place, nous allons compléter la machine en assemblant les divers modules scientifiques. Avant de continuer la description, il me semble utile de vous présenter le flanc tribord de la machine avec tous les connecteurs en place, histoire de faire un petit résumé d’anticipation.
La Fig.190 est une photographie réalisée avec la sonde en version ultime, c’est à dire celle qui se pilote avec une raquette de commande. Sur cette vue les sabots anti-basculement 11 sont en place, mais pas encore ceux du bouclier. Le bouton de RESET est parfaitement visible. Le connecteur initialement prévu pour brancher un potentiomètre supporte maintenant en 8 un petit adaptateur pourvu d’une LED rouge. (Les explications le concernant ainsi que son utilité seront abordées dans le TOME 5 si l’avenir lui permet de voir le jour.) Ce qui frappe le plus quand on regarde cette image, c’est la compacité matérielle. On peut affirmer qu’il n’y a pas beaucoup de place perdue à l’intérieur de la structure. Si une mouche veut traverser, il vaut mieux qu’elle se munisse d’un GPS ! En 1 se trouve le gros fil GND actuellement inutilisé et replié vers l’intérieur. Partant du dessous, on voit monter en 2 la ligne à quatre couleurs qui se branche sur le multiplexeur. Le paquet de fils qui sort en 3 est en réalité la continuité de 12. Cette ligne part du petit connecteur HE14 à six broches qui véhicule la ligne I2C vers la boussole et vers la centrale gyroscopique. Le gros barreau 4 n’est pas autre chose que le +5Vcc du « circuit 470µF » qui se branche sur le connecteur HE14 à quatre picots en 10. Sur votre exemplaire, c’est un tout petit fil
comme ceux de 3 par exemple. En 5 et 6, torsadés intimement, transitent les deux fils de section moyenne constituant le cordon ombilical de puissance 5Vcc. La petite ligne torsadée 7 vient de la cellule photorésistante du luxmètre colorimétrique. En 9 est branchée la ligne filaire, également bien torsadée, qui alimente le LASER. Notez que pour diminuer le risque d’inversion lors des nombreux essais, les deux fils sont colorés pour en repérer la polarité. Le cordon ombilical qui relie la carte Arduino de la sonde à celle de la raquette de commande est branché sur le connecteur situé en bas à droite. Initialement six fils étaient prévus. Dans la version définitive seuls quatre sont utilisés, les deux picots @ restant non soudés. En 13 nous avons la ligne de dialogue croisée TX / RX dont la fonction sera détaillée dans le TOME 5. Le fil jaune en 14 est soudé sur le picot le plus à droite sur le connecteur. Il amène le +5Vcc au calculateur de bord. En 15 c’est GND qui est soudé sur le premier picot. Ces deux fils constituent la ligne énergétique pour l’Arduino NANO de JEKERT. Vu que le courant total peut aller jusqu’à 90 mA, (Voir la fiche signalétique au début du TOME 3.) on utilise deux fils de section plus importantes que ceux des minuscules lignes ne véhiculant que des signaux binaires.
Souder les petits fils sur les non moins petits connecteurs HE14.
Opération d’une banalité à pleurer pour un électronicien averti, arriver à souder ces minuscules conducteurs sur les broches des connecteurs HE14 sans faire de court circuit intempestif avec la broche voisine peut tourner au cauchemar pour la roboticienne ou le roboticien occasionnel si l’on ne s’y prend pas correctement. Par correctement, il faut interpréter comme « Se faciliter la mission en préparent bien son travail ». Pour que cette manipulation ressemble à de la routine, deux conditions seront réunies en préalable : Le petit connecteur HE14 qu’il soit mâle ou femelle sera bien tenu dans l’espace et ne bougera pas quand on va appliquer le fil de soudure. (Inutile de vous préciser que le fer à souder est bien adapté à ce travail d’orfèvre. C’est un petit modèle avec une pointe fine. Le rouleau de soudure est de première qualité et de petite section.) Sur Image 37.JPG il s’agit d’une simple pince à auto serrage. Comme elle n’est pas assez stable, ce que ne montre pas la photographie, c’est que par dessus est posé une autre grosse pince plus massive pour faire poids. La deuxième condition réside dans la facilité à enrouler les tout petit fils électriques autour des broches du connecteur. Cette phase est particulièrement indigeste quand on tente directement l’opération sur le connecteur. Elle devient totalement aisée qui on commence, comme montré sur Image 37.JPG, à donner au conducteur en cuivre la forme d’une queue de cochon s’enroulant exactement sur la broche du connecteur HE14. Pour réaliser cette préparation, on a récupéré la lyre d’un connecteur dont les broches sont longues et l’on s’en sert de gabarit.
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